Question

【题目】粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是（ ）

A.不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速α粒子
B.加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大
C.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
D.质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ：l

Answer 1

【答案】C,D
【解析】解：A、带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据T= 知，换用α粒子，粒子的比荷变化，周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率才能加速α粒子．故A错误．

B、根据qvB=m ，知v= ，则最大动能EKm= mv2= ．与加速的电压无关．故B错误．

C、质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则v= =2πRf．所以最大速度不超过2πfR．故C正确．

D、粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据v= 知，质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为 ：1，

根据r= ，则半径比为 ：1．故D正确．

故选CD．